Navegación PBN y Plan de Vuelo Standard de la OACI

El crecimiento sostenido de la aviación mundial viene, de forma continua año tras año, aumentando la demanda de capacidad y utilización del espacio aéreo, sobre todo en áreas de aeropuertos próximos a ciudades densamente pobladas. Debido a esto desde hace más de 10 años la Organización Internacional de Aviación Civil (OACI), organismo adscrito a la ONU, se ha centrado en la necesidad de una óptima utilización del espacio aéreo disponible. Esta eficiencia operativa mejorada se ha venido logrando por la aplicación de la navegación de área bajo el concepto de PBN o Performance Based Navigation.

Después de solo contar con la brújula y referencias visuales fueron creados sistemas iniciales de navegación aeronáutica confiables y que todavía hoy se siguen utilizando, como el VOR; que utiliza la emisión de ondas de radio omnidireccional en un rango de muy alta frecuencia (VHF), la baliza no direccional (NDB) y sumado al equipo de medición de distancia (DME) logran estimar la posición de la aeronave en relación con una estación emisor de las señales. Igualmente hizo su aparición el sistema ILS, para el proceso de aterrizaje.  A su vez, limitaciones de distancia efectiva e imposibilidad de ubicación de transmisores para estas radio ayudas, hicieron necesario el desarrollo de los sistemas de navegación inercial (INS), empleados para operaciones de navegación en cruces interoceánicos.

El problema del desarrollo de la navegación de transmisores y receptores, utilizando estos viejos pero probados sistemas, eran las inversiones implícitas para cada país por los equipos requeridos para las estaciones necesarias, los costos de ubicación, dificultad de instalación de los equipos en tierra y por último su mantenimiento en el transcurrir del tiempo. En el año 2009, el gobierno de Estados Unidos ofreció abrir el servicio normalizado de posicionamiento satelital o GPS para la determinación de la ubicación que, hasta ese entonces, por ser controlado totalmente por las Fuerzas Armadas de Estados Unidos para funciones de defensa estratégica, no era totalmente fiable a la navegación civil. Este apoyo de Estados Unidos para el desarrollo de la navegación de la aviación civil bajo los requerimientos de la OACI fue fundamental.

La OACI con base en todas estas tecnologías disponibles, desarrolla el concepto de navegación PBN, que es aquella donde se especifican los requisitos del rendimiento del sistema de navegación necesaria por área de vuelo (salidas, rutas, aproximaciones y llegadas) y los sistemas específicos requeridos para las aeronaves. Los cuales se definen en términos de la precisión, integridad, disponibilidad, continuidad y funcionalidad de los equipos, necesarios para las operaciones propuestas, en el contexto de un concepto particular de área de vuelo en determinado espacio aéreo. El concepto PBN representa un cambio de navegación anteriormente solo basada en emisores y sensores, a una navegación basada en rendimiento.

https://www.icao.int/PBN Manual-Doc 9613.pdf

Los requisitos para las aplicaciones de navegación por área, en rutas específicas o dentro de un espacio aéreo específico deben definirse de forma clara y de manera concisa. Esto es para asegurar que los controladores de tránsito aéreo (ATC) y la tripulación de vuelo estén, al tanto y entrenados en las capacidades de a bordo.

Los requisitos de rendimiento se identifican en las especificaciones de navegación en las cartas, que también identifican la elección de los sensores de navegación y equipos que pueden usarse para cumplir con los requisitos de rendimiento. Estas especificaciones de navegación se definen en un nivel de detalle suficiente para facilitar la armonización global al proporcionar una guía de implementación específica para los estados y operadores. Bajo PBN, los requisitos de navegación genéricos se definen en función de los requisitos operativos. Los operadores luego evalúan opciones con respecto a la tecnología disponible y los servicios de navegación que podrían permitir que se cumplan los requisitos. Dejando al operador la oportunidad de seleccionar la opción más rentable, en lugar de imponer una sola solución como parte de los requisitos operativos. Para que se entienda de manera simple, no es lo mismo tener equipos aprobados, para que nos mantenga  95% del tiempo de la navegación con hasta 10 millas de error lateral en una ruta remota u oceánica, que un equipo nos mantenga con una precisión de 1 milla lateral, en 95% del tiempo de iniciación de una aproximación. No es igual que el equipo simplemente nos indique nuestra posición y separación lateral a otro que la monitoree, la corrija y nos alerte.

Por otro lado, la tecnología puede evolucionar con el tiempo sin requerir que se revise la operación misma, siempre que el rendimiento esperado sea proporcionado por el sistema. Para entender esto, podemos relacionar nuestros equipos de abordo con su capacidad de actualización, que al igual que los sistemas operativos de las computadoras, puede actualizarse el software o programa operativo y mejorar su desempeño sin cambiar el hardware o computadora.

La navegación bajo el concepto PBN ofrece una serie de ventajas sobre el método específico de señales y receptores para desarrollar el espacio aéreo, es decir:

1. a) Aclara cómo se utilizan los sistemas de navegación por área.
2. b) Reduce la necesidad de mantener rutas y procedimientos solo asociados a estaciones de emisión y recepción específicos, con sus costos asociados;
3. c) Evita la necesidad de desarrollar operaciones para cada emisor específico con cada nueva evolución de los sistemas de navegación, lo cual sería un costo prohibitivo;
4. d) Permite un uso más eficiente del espacio aéreo (ubicación de la ruta, eficiencia del combustible y reducción del ruido);
5. e) Facilita el proceso de aprobación operacional para los operadores al proporcionar un conjunto limitado de especificaciones de navegación destinado para uso global.

Dado todo lo anterior y teniendo en cuenta que a partir de este 27 de agosto de 2019, Estados Unidos estandarizó todo plan de vuelo que incluya: Espacio aéreo internacional, espacio de vuelo reservado RSVM FL290 a FL410 (inclusive), servicios de ADS-B o especificaciones de navegación PBN. Los cuales tendrán que ser hechos bajo la forma standard de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) o ICAO por sus siglas en inglés. Igualmente, como a partir del próximo 1° de enero de 2020, será obligatorio el uso de transmisores de ADB-S Out, en todo el espacio aéreo de Estados Unidos, les trataré de explicar en forma resumida cómo llenar los puntos relevantes de un plan de vuelo internacional de la OACI. Básicamente los ITEM 10 y el ITEM 18 referentes a equipos y navegación.

Primero entendamos que la navegación PBN puede llevarse bajo dos especificaciones diferentes, la RNAV la cual no implica el monitoreo, corrección o alerta automático y la RNP que obligatoriamente requiere un monitoreo, corrección y alertas automáticos para indicar a la tripulación, la capacidad o no del sistema de ejecutar la navegación requerida bajo la capacidad dispuesta.

Es importante señalar que las especificaciones deben estar asentadas en el manual de vuelo de cada aeronave y dependiendo de los equipos, estas pueden variar de un aeronave a otra del mismo modelo.

Veamos ahora el plan de vuelo:

ITEM 10 (a):  Equipos de Radio, ayudas a la navegación y aproximación:

“N” Si no posee equipo COM/NAV, ninguna ayuda para aproximación, o están dañados.

o

“S” Si posee equipo standard de comunicación, navegación y aproximación: VHF, VOR, ILS

y/o

Notas:  Si posee una configuración Standard “S” de comunicación y navegación (VHF, VOR and ILS) no es necesario agregar la “O”.

Solo están enumeradas las más frecuentes de aviación general, para verlas todas ir al Aeronautical Information Manual (AIM) Capítulo 5 Sección 1 Tabla 5-1-4 :

https://www.faa.gov/air_traffic/publications/atpubs/aim_html/chap5_section_1.html

 “R” Cuando existan capacidad de navegación bajo PNB o Performance Based Navigation, utilizando tecnología RNAV o RNP con equipos aprobados. Las capacidades deben ser especificado en el Item 18.

“G“ Cuando existe capacidad de navegación bajo GNSS o Global Navigation Satellite Systems, para navegación IFR con GPS o GLONASS (Ruso), debidamente aprobado.

ITEM 10 (b): Después del “/” se pondrán los equipos de vigilancia y capacidades de SSR o Secondary Surveillance Radar: Inserte “N” si no tiene equipo para su vigilancia o no funciona.

SSR Modo A o C:

“A”: Transpondedor Modo A sin transmisión de altitud.

“C”: Multi Transpondedor con trasmisión de altitud.

SSR Modo S:  Hay 6 posibilidades, las más comunes son:

 “H”: Que incluye identificación de la aeronave, altitud de presión y capacidad de vigilancia o monitoreo mejorado.

“E”: Que incluye la identificación de la aeronave, la altitud de presión y la capacidad ADS-B con información adicional. Seleccione este código para indicar la capacidad ADS-B (Out) sin monitoreo.

 “L”: Que incluye identificación de la aeronave, la altitud de presión y capacidad de ADS-B (In/Out) con información adicional y con capacidad de monitoreo.

“I”: Que incluye identificación de la aeronave, sin capacidad de transmitir altitud de presión.

Ver FAA Aeronautical Information Manual (AIM) Capítulo 5 Sección 1 Tabla 5-1-5:

FAA – AIM – Chap 5 Section 1.

• ADS-B, 1090-ES – “B1” (ADS-B, 1090ES, Out) o “B2” (ADS-B, 1090ES, In/Out)
• ADS-B, UAT – “U1” (ADS-B, UAT, Out) o “U2” (ADS-B, UAT, In/Out)

El tipo de equipo de monitoreo ADS-B* debe ser señalado por su correspondiente clave en el Item 18:

Para ADS-B 1090-ES: SUR/ 260B y CODE/ XXXXXX los seis dígitos modo S asignados a la aeronave.

Para ADS-B UAT: SUR/ 282B y CODE/ XXXXXX los seis dígitos modo S asignados a la aeronave.

Nota: Solo si su aeronave tiene registro americano, puede encontrar la información del CODE usando el buscador de aeronaves de la FAA donde con la siglas de la aeronave podrá ver el código S (base 16 / hex) asignado de 6 dígitos.

Solo están enumerados los más frecuentes de aviación general, para verlos todos ir al Aeronautical Information Manual (AIM) Capítulo 5 Sección 1 Tabla 5-1-5 :

https://www.faa.gov/air_traffic/publications/atpubs/aim_html/chap5_section_1.html

Ejemplos de Item 10:

1:  S D F/ C        2:  S D G W / E B1       3:  S D G W / L B2 U2

ITEM 18: Complemento para la información señalada en el Item 10:

STS/      : Razones para un trato especial o prioritario (Ver al final **)

PBN/     : Performance Based Navigation o PBN. (Ver al final ***) Solo puede poner hasta 8 capacidades, las más relevantes para cada fase de vuelo, si necesita agregar, hágalo en NAV/. Ejemplo: PBN/ B2 D2 C2.

NAV/    : Datos significativos de algún otro equipo de navegación no señalado en PBN/

SUR/     : Dependiendo del equipo de ADB-S (1090-ES) o (UAT) señalado en Item 10(b).

Ejemplos: SUR/ 260B o SUR/ 282B.

CODE/   : Ejemplos CODE/ A34C3F.  Esto es el Código S (base 16 hex) del registro de las Aeronaves en la Base de datos de la FAA.

RMK/    : Observaciones adicionales o nombre del operador.

* Nota: A partir del 1° de enero de 2020 será obligatorio el uso de transmisores mínimo de ADB-S Out, en todo el espacio aéreo de Estados Unidos.

**STS/: Códigos de Trato especial o prioritario.

ALTRV: Vuelo operado de acuerdo con una reserva de altitud.

ATFMX: Vuelo aprobado para exención de medidas ATFM por la autoridad ATS apropiada.

FFR: Lucha contra incendios.

FLTCK: Verificación de vuelo para la calibración de radio ayudas.

HAZMAT: Vuelo que transporta material peligroso.

HEAD: Vuelo con estatus de Jefe de Estado.

HOSP: Vuelo médico declarado por las autoridades médicas.

HUM: Vuelo operando en una misión humanitaria.

MARSA: Cuando una entidad militar asume responsabilidad de separación de aeronaves militares.

MEDEVAC: Evacuación de emergencia médica vital.

NONRVSM: Vuelo no apto para RVSM con la intención de operar en el espacio aéreo RVSM.

SAR: Vuelo comprometido en una misión de búsqueda y rescate.

STATE: vuelo dedicado a servicios militares, aduaneros o policiales.

Cualquier manejo especial o prioridad se basará en procedimientos existentes.

*** PBN/: Performance Based Navigation o PBN

Agregar los códigos de capacidades pertinentes con base en la especificación de equipos adicionales requeridos, aprobados y asentados en el manual de vuelo y para los cuales la tripulación debe estar debidamente adiestrada. Los números 10, 5 2 y 1 al lado de la especificaciones RNAV y RNP, especifican el número de millas de precisión o máxima desviación lateral que puede permitirse en 95% del tiempo de vuelo o procedimiento.

IRU: Unidades inerciales. IRS: Sistema de referencia inercial. INS: Sistema de navegación inercial.